基于多频段电流穿心传感的变压器介损及局放综合监测系统
产品概述
高压变压器本体和套管在运行过程中由于设计制造缺陷、安装工艺控制不严和绝缘老化，在遭受各种极端工况或过电压之后内部可能出现局部放电，引发严重故障。因此全面监测变压器本体及套管在运行过程中的电气绝缘状态对提高变压器运行可靠性，避免事故发生至关重要。
目前大多数变压器加装了油色谱在线监测装置，但是其监测灵敏度和可靠性有待进一步提升，对本体内早期绝缘缺陷监测有效性较低。此外由于套管与本体相对独立，目前除带电红外测温外，对套管的运行状态缺乏直接有效的监测手段。
我公司与清华四川能源互联网研究院长期合作研究，开发了基于多频段电流穿心传感的变压器介损及局放综合监测系统，为了提高抗干扰性能，开创性地增加了穿心式特高频传感器，其检测频段分布在100MHz～1000MHz。系统实现变压器本体及套管内局部放电的实时监测（包括局部放电信号的幅值、相位、放电频次），并生成局部放电的工频单周实时波形、PRPS和PRPD放电特征图谱，以及局部放电发展的发展趋势图。系统利用图谱特征分析,自动进行故障模式识别，分析和预测局部放电缺陷的严重程度和发展趋势，对绝缘缺陷进行实时报警，为绝缘状态诊断提供可靠判据。此外系统还能实时监测套管相对介损和相对电容量，结合局部放电监测数据，提供变压器套管运行状态的综合诊断。
技术参数
产品优势
● 引入特高频电流穿心传感，局部放电监测抗干扰能力强。
● 充分融合高频与特高频电流传感优势，大幅度提高了变压器本体及套管局部放电监测灵敏度，显著优于同类产品。
● 功能全面，可监测介损、高频局放和特高频局放，实现多状态量的综合评价。
● 针对末屏结构进行了定制化设计，确保末屏改造之后运行可靠。
产品结构
系统采用分层、分布式结构，分别由传感器、放大单元、综合监测终端和站端本地管理服务器组成。系统支持IEC61850（MMS）或IEC60870-101/104规约，支持GPS对时、光B码或电B码对时。传感器主要包括介损传感器、高频局放传感器和特高频局部放电传感器。
1) 多功能组合式穿心传感
介损传感器。通过测量末屏地线上的工频电流和谐波电流，计算得到套管的相对介质损耗和相对电容量。
高频穿心电流传感器。当变压器及套管内部发生局部放电时，会有脉冲电流通过末屏接地线流入大地。因此在末屏接地线上安装HFCT传感器，可以进行局部放电电流传感，传感器响应频带为1MHz-30MHz。高频局部放电信号幅值与放电量呈线性关系，可用于放电严重程度评估。
特高频穿心电流传感器。采用合金铁磁新材料设计的特高频穿心电流传感器，可检测100MHz-1000MHz特高频电流信号，最大等效阻抗可达36Ω，平均等效阻抗大于15Ω。
2) 放大单元
放大单元接入介损、高频和特高频局放信号，将模拟信号转换成光纤信号，对信号进行放大和滤波处理。
3) 监测终端
监测终端实现信号采集、数据前端处理、远传通信。综合监测单元采样率50MS/s，工作模式支持3路介损、3路高频信号、3路特高频和1路同步电压通道信号的接入。
4) 综合监控主机
软件实现的功能包括：介损和局放数据实时获取并展示，实时数据预警，终端配置信息远程设置，用户账户管理，设备全局预览。
